Prothalle de fougère avec jeune sporophyte, sujet entier (x4)

 

 

Les fougères, qui appartiennent avec les prêles, les lycopodes, les sélaginelles et les psilotums aux ptéridophytes, sont des plantes vasculaires (elles possèdent les tissus conducteurs que sont le xylème et le phloème), mais qui ne produisent ni fleurs ni graines. Leur cycle de reproduction comprend deux phases : la phase haploïde, ou chaque cellule possède un exemplaire de chaque chromosome, et la phase diploïde, ou chaque cellule possède deux exemplaires de chaque chromosome.

Chez les fougères, la phase haploïde commence avec les spores, qui sont issues d'une méiose. En germant, elles vont donner naissance à un prothalle, une petite lame chlorophyllienne cordiforme (en forme de cœur) de quelques millimètres seulement d'envergure et de courte durée de vie. Formée de quelques assises cellulaires, elle porte sur sa face inférieure des sortes de petites racines (des rhizoïdes unicellulaires) servant à l'ancrage et à l'absorption des substances nutritives et de l'eau (à ce stade, aucun tissu conducteur n'est mis en place). C'est au niveau du prothalle (le gamétophyte) que va avoir lieu la formation des gamètes mâles et/ou femelles, ainsi que leur rencontre.

Lorsqu'il parvient à maturité, on voit apparaître sur la face inférieure du prothalle les organes sexuels producteurs de gamètes (les gamétanges). On distingue les organes mâles (les anthéridies, qui produisent les anthérozoïdes) et les organes femelles (les archégones, qui contiennent des oosphères, équivalent des ovules). Une fois libérés, les anthérozoïdes nagent sur le film d'eau qui humidifie le sol et le prothalle. Attirés par chimiotactisme, ils se dirigent hardiment vers les archégones pour féconder les oosphères, une étape qui marque le début de la phase diploïde.

A l'intérieur de l'archégone, la cellule initiale du zygote (c'est à dire la première cellule du sporophyte diploïde) va commencer à se cloisonner. Les deux premières divisions vont partager l'œuf en quatre quadrants, d'où seront ensuite issus respectivement un pied reliant l'embryon au prothalle, une racine qui s'ancrera dans le sol, une tige et enfin une première fronde (c'est ainsi que sont désignées les feuilles des fougères). Malgré le fait que les prothalles comportent plusieurs archégones, pour chacun d'eux, un seul oosphère fécondé sera autorisé à se développer. Dans un premier temps, le jeune sporophyte, qui est encore attaché au prothalle, va émettre un suçoir vers ce dernier et vivre en parasite. Une fois devenu complètement autonome (racines et frondes fonctionnelles), le prothalle sur lequel il était rattaché va dégénérer et disparaître.

Comme on peut le voir, chez les fougères, le sporophyte prédomine nettement sur le gamétophyte, alors que c'est la situation inverse chez les bryophytes : le sporophyte est une grande plante feuillée diploïde qui va produire des spores (d'où son nom), tandis que le gamétophyte est réduit à un thalle haploïde minuscule et éphémère (bien qu'entièrement autonome), et qui de surcroît finira sa vie parasité par le sporophyte.

 

Prothalle de polypode (Polypodium vulgare), sujet entier, face ventrale, jeune sporophyte émergeant de la zone à archégones (x2). L'image ci-dessus est annotée Prothalle de polypode (Polypodium vulgare), sujet entier, face ventrale, jeune sporophyte en développement (x2). L'image ci-dessus est annotée Prothalle de polypode (Polypodium vulgare), sujet entier, face ventrale, détails de la racine (à moins qu'il ne s'agisse du suçoir) du sporophyte (x5). L'image ci-dessus est annotée

 

 

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